JP3318226B2 - 作業機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体の後端に
対して油圧シリンダの駆動力で昇降自在に対地作業装置
を連結すると共に、該走行機体を後進させる変速操作と
連動して油圧シリンダを制御して対地作業装置を所定高
さまで上昇操作する制御装置を備えた作業機の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された作業機と
して苗植付装置を例に挙げると、特開平７‐１６００７
号公報に示されるものが存在し、この従来例では、操作
レバーが機体を後進させる位置に操作された場合には、
この操作をスイッチが検出し、この検出に基づいて制御
装置が油圧シリンダを駆動力して苗植付装置を上昇させ
るよう制御動作が設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例のよう
に整地フロートを備えることで作業時には対地作業装置
が整地フロートを介して支持される形態のものでは、整
地フロートが接地した状態において油圧シリンダに作用
する荷重もあまり高く無く、油圧シリンダの内圧も低い
ので、前述のように機体の後進時に油圧シリンダに圧油
の供給を開始してから油圧シリンダの内圧が上昇して現
実に対地作業装置が上昇作動を開始するまで時間遅れを
生ずるものとなっている。特に、作業途中に機体の走行
方向を切換える目的で変速操作を行う変速レバー等を前
進位置から中立位置を通過して後進位置に操作した場合
には、人為的な操作は迅速に行われる反面、対地作業装
置が上昇を開始するまで時間を要するので、作業能率を
低下させることもあり改善の余地がある。

【０００４】本発明の目的は、機体を後進させる場合に
は対地作業装置の上昇を迅速に開始する作業機を合理的
に構成する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、走行機体の後端に対し
て油圧シリンダの駆動力で昇降自在に対地作業装置を連
結すると共に、該走行機体を後進させる変速操作と連動
して油圧シリンダを制御して対地作業装置を所定高さま
で上昇操作する制御装置を備えた作業機において、前記
走行機体の走行方向を設定する変速操作系を、変速操作
具の前進位置への操作で走行機体を前進させ、変速操作
具の中立位置への操作で走行機体を停止させ、変速操作
具の後進位置への操作で走行機体を後進させるよう構成
し、対地作業装置を下降させた状態で変速操作具を前進
位置から中立位置に操作した際には前記油圧シリンダに
対して前記対地作業装置を上昇作動させない程度の圧油
を供給する与圧手段を備えている点にあり、その作用は
次の通りである。

【０００６】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、前記与圧手段が、前記変速操作具を前進位
置から中立位置に操作した際に前記油圧シリンダを制御
する制御弁を短時間だけ上昇位置に操作して前記油圧シ
リンダに作動油を供給する制御作動を行うよう構成され
ている点にあり、その作用は次の通りである。

【０００７】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１において、前記与圧手段が、前記変速操作具を前進位
置から中立位置に操作した際に前記油圧シリンダを制御
する制御弁を上昇位置に操作して前記油圧シリンダの内
圧が所定値に達するまで作動油を供給する制御作動を行
うよう構成されている点にあり、その作用は次の通りで
ある。

【０００８】〔作用〕上記第１の特徴によると、変速操
作具を前進位置から中立位置に操作した際には、与圧手
段が油圧シリンダに対して対地作業装置を上昇作動させ
ない程度の圧油を供給するので、変速操作具を前進位置
から中立位置を通過して後進位置に操作した場合でも、
変速操作具を後進位置に設定した時点では油圧シリンダ
の内圧が既に高まった状態にあり対地作業装置の迅速な
上昇開始を可能にする。

【０００９】上記第２の特徴によると、油圧シリンダの
内圧の上昇を図る際にも制御弁を時間制御することで済
み、制御装置に設定するプログラム程度のもので与圧手
段を構成し得るものとなる。

【００１０】上記第３の特徴によると、油圧シリンダの
内圧の上昇を図る際には、油圧シリンダの内圧が所定値
に達するまで作動油を供給するので、対地作業装置の重
量に見合った適切な内圧を現出して変速操作具を後進位
置に設定した場合には一層迅速に対地作業装置の上昇を
開始し得るものとなる。

【００１１】〔発明の効果〕従って、機体を後進させる
場合には対地作業装置の上昇を迅速に開始する作業機が
合理的に構成されたのである（請求項１）。又、対地作
業装置の迅速な上昇を可能にする与圧手段がプログラム
のようにハードウエアを全く改造しないで済むもので構
成でき（請求項２）、油圧シリンダの内圧の適正な設定
によって対地作業装置を一層迅速に上昇し得るものとな
った（請求項３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、ステアリング
操作される駆動型の前車輪１、及び、駆動型の後車輪２
を備えた走行機体３の前部にエンジン４を搭載すると共
に、この走行機体３の前部にエンジン４からの動力がベ
ルト式の無段変速装置Ｖを介して伝えられるミッション
ケース５夫々を配置し、又、走行機体３の中央部にステ
アリングハンドル６と運転座席７とを配置し、走行機体
３の後端部に対し油圧シリンダとしてのリフトシリンダ
８で駆動昇降操作される平行４連型のリンク機構９を介
し対地作業装置としての苗植付装置Ａを連結して作業機
の一例としての田植機を構成する。

【００１３】苗植付装置Ａは、苗載せ台１０に載置した
マット状苗Ｗの下端から植付アームを有した植付機構が
１１苗を１株ずつ切り出して圃場面に植えつける作動を
行うよう構成され、下部には複数の整地フロート１２を
備えている。

【００１４】運転座席７の右側部には苗植付装置Ａの昇
降制御と前記ミッションケース５に内蔵した植付クラッ
チＣの入り切り制御とを行う昇降レバー１４を備え、ス
テアリングハンドル６のポスト部の右側部位置には苗植
付装置Ａの強制的な昇降を行う強制昇降レバー１６を備
え、ステアリングハンドル６の左側部位置には前記無段
変速装置Ｖの操作とミッションケース５に内蔵した前後
進切換装置Ｂとの操作を行う変速操作具としての変速レ
バー１７を備え、運転座席７の前方位置のステップには
主クラッチペダル１８を備えている。

【００１５】図３に示すように、昇降レバー１４はガイ
ド１９に形成された経路に沿って操作自在に構成され、
該昇降レバー１４を経路内の「下降」位置より前方側に
設定すると苗植付装置Ａを下降させ、「上昇」位置より
後方側に設定すると苗植付装置Ａを上昇させ、「中立」
位置に設定すると苗植付装置Ａをそのレベルに維持し、
又、該昇降レバー１４を「入」位置に設定すると植付ク
ラッチＣを入り操作すると共に、苗植付装置Ａに備えた
整地フロート１２が接地する状態で自動昇降制御を可能
にし、「切」位置に設定すると植付クラッチＣを切り操
作し、更に、該昇降レバー１４を「自動」位置に設定す
ると前記強制昇降レバー１６の操作に従って苗植付装置
Ａの昇降を許容すると共に、機体３の後進時には苗植付
装置Ａを上限まで上昇させる制御を許容するものとな
り、図１に示すように、その基端部には該昇降レバー１
４の操作位置を計測するポテンショメータ型のレバーセ
ンサ２０を備えている。尚、強制昇降レバー１６による
苗植付装置Ａの上昇時、及び、機体３の後進時における
苗植付装置Ａの強制上昇時には植付クラッチＣを自動的
に切り操作する制御が行われるものとなっている。

【００１６】図４に示すように、前記強制昇降レバー１
６は中立位置Ｎに復帰するようバネ（図示せず）で付勢
されると共に、この中立位置Ｎを基準に上方側に形成さ
れた上昇位置Ｕと中立位置Ｎを基準に下方側に形成され
た下降位置Ｄとに操作自在に構成され、上昇位置Ｕに操
作すると苗植付装置Ａを上限まで上昇させ、下降位置Ｄ
に操作すると苗植付装置Ａの整地フロート１２が接地し
て、該整地フロート１２で計測される苗植付装置Ａの対
圃場面高さを設定高さに維持する前記自動昇降制御（制
御動作は詳述せず）への移行を許すものとなっいる。
又、基端部には上昇位置Ｕ、下降位置Ｄ夫々の位置に操
作されたことを検出する上昇スイッチ２１と下降スイッ
チ２２とを備え、又、図１に示すように、前記リンク機
構９の基端部には苗植付装置Ａが上限まで上昇したこと
を検出するリンクスイッチ２３を備えている。

【００１７】図２，図５に示すように、前記変速レバー
１７はガイド２５に形成された経路の前進域「Ｆ」と中
立位置「Ｎ」と後進位置「Ｒ」とに操作自在に構成さ
れ、前進域「Ｆ」に操作した場合にはミッションケース
５に内蔵された前後進切換系を前進状態に設定すると同
時に、この前進域「Ｆ」で前方側に操作するほど前記無
段変速装置Ｖを増速側に操作し、又、後進位置「Ｒ」に
操作した場合にはミッションケース５に内蔵された前後
進変速系Ｂを後進状態に設定すると同時に、前記無段変
速装置Ｖを最低速に操作し、又、中立位置「Ｎ」に操作
するとミッションケース５に内蔵された油圧クラッチ
（後述する）を切り操作すると同時に前記無段変速装置
Ｖを最低速に設定するよう機械式の連係が形成され、更
に、変速レバー１７の基端部には操作量を計測するポテ
ンショメータ型の速度設定器２６を備え、この変速レバ
ー１７が後進位置「Ｒ」に操作されたことを検出する後
進スイッチ２７がガイド２５に備えられている。

【００１８】図２に示すように、前記無段変速装置Ｖは
エンジン４の出力軸４Ａとミッションケース５の入力軸
５Ａとの夫々に対してベルト巻回半径が調節自在な割り
プーリ３０，３０を備えると共に、夫々に巻回する無端
ベルト３１、この無端ベルト３１に張力を作用させるテ
ンションプーリ３２、夫々の割りプーリ３０，３０に対
するベルト巻回半径を調節するリンク部材３３夫々を備
え、又、リンク部材３３をロッド３４、ベルクランク３
５を介して操作する電動式に伸縮作動する変速モータ３
６で変速自在に構成されている。尚、ベルクランク３５
に対してポテンショメータ型の変速センサ３７を備え、
又、前記主クラッチペダル１８の近傍位置には踏込み操
作を検出する主クラッチスイッチ３８を備えている。

【００１９】図６に示すように、前記ミッションケース
５内の伝動系が構成され、この伝動系ではミッションケ
ース５の入力軸５Ａからの動力がギヤ４１，４１を介し
て伝えられる第１軸Ｔ１に対して油圧式に入り切り操作
される摩擦多板式の油圧クラッチＰを備えると共に、第
１軸Ｔ１と平行姿勢の第２軸Ｔ２に対してシンクロメッ
シュ式のクラッチ機構Ｑを備え、油圧クラッチＰの第１
ギヤ４２からクラッチ機構Ｑの正転ギヤ４３に対して油
圧クラッチＰからの正転動力と、油圧クラッチＰの第２
ギヤ４４から第３軸Ｔ３のアイドルギヤ４５，４５を介
してクラッチ機構Ｑの逆転ギヤ４６に対して逆転動力と
を伝える伝動系を形成し、又、第２軸Ｔ２の動力がギヤ
４７，４７を介して伝えられる第４軸Ｔ４を備え、この
第４軸Ｔ４からのギヤ４８介して前車輪１の差動装置Ｄ
に伝えるよう伝動系が形成されている。

【００２０】又、前記変速レバー１７と機械的に連係す
る操作軸５０をミッションケース５に対して左右方向を
貫通する状態に備え、この操作軸５０に備えたシフタ５
１を前記クラッチ機構Ｐのシフト部材に連係し、又、こ
の操作軸５０の端部に該操作軸５０の操作と連動して切
換操作されるバルブＺを備え、このバルブＺと前記第１
軸Ｔ１に貫通状態で形成した油路（図示せず）とを結ぶ
油路５２を形成してある。尚、苗植付装置Ａに対しては
第２軸Ｔ２に備えたギヤ５３からの動力が前記植付クラ
ッチＣを介して伝えられるよう伝動系が構成されてい
る。

【００２１】前記油圧クラッチＰは圧油の非供給時に内
蔵したバネ（図示せず）の付勢力で入り状態を維持し、
バルブＺは操作軸５０が前進域Ｆ、あるいは、後進位置
Ｒと対応する位置にある場合には排油を行って油圧クラ
ッチＰを入り状態に維持し、操作軸５０が中立位置Ｎと
対応する位置にある場合には圧油の供給を行って油圧ク
ラッチＰを切り状態に維持するよう構成され、更に、こ
のバルブＺは前記主クラッチペダル１８の踏み込み操作
時には圧油の供給を行って油圧クラッチＰを切り操作
し、前記主クラッチペダル１８の非操作時には排油を行
って油圧クラッチＰを入り状態に維持するよう機械式の
連係が形成されている（連係は詳述せず）。このように
構成したことから、変速レバー１７が前進域Ｆから中立
位置Ｎを通過して後進位置Ｒまで操作された場合には、
操作の開始と連動して該変速レバー１７が中立位置Ｎに
達した時点で油圧クラッチＰが切り状態に達することで
主クラッチペダル１８を踏込み操作すること無く走行系
に対する伝動を遮断してクラッチ機構Ｑのシフタ５１を
円滑に切換操作して機体３の後進を可能にするものとな
っており、主クラッチペダル１８を踏み込み操作した場
合にも油圧クラッチＰを切り操作して走行系への動力の
伝達を遮断するものとなっている。尚、この油圧クラッ
チＰが主クラッチに兼用されている。

【００２２】図７に示すように制御系が形成され、この
制御系ではマイクロプロセッサを備えた制御装置５４に
対して前記速度設定器２６、後進スイッチ２７、主クラ
ッチスイッチ３８、レバーセンサ２０、上昇スイッチ２
１、下降スイッチ２２、リンクスイッチ２３からの信号
が入力する系、及び、変速センサ３７からの信号が入力
する系が形成されると共に、前記変速モータ３６に対す
る電力を制御するリレー回路５５、リフトシリンダ８に
対して前記エンジン４で駆動される油圧ポンプ５６から
の作動油を制御する電磁弁５７、前記植付クラッチＣを
制御するクラッチモータ５８に対する電力を制御するリ
レー回路５９夫々に対する出力系が形成されている。

【００２３】又、この制御装置は前記変速レバー１７の
操作時に変速レバー１７の操作位置に対応して前記無段
変速装置Ｖを操作する制御と、変速レバー１７が後進位
置Ｒに設定された場合に苗植付装置Ａを強制的に上限ま
で上昇させる制御とを行うプログラムが設定され、夫々
の制御は変速ルーチン、強制上昇ルーチンとして制御装
置のプログラムのサブルーチンとして設定されている。

【００２４】つまり、変速ルーチンは図８のフローチャ
ートに示すように、先ず前記変速設定器２６からの信号
値（Ｊ）を入力すると共に、この信号値（Ｊ）から変速
レバー１７が後進位置Ｒに設定されているか、前進域Ｆ
に設定されているかを判別し、前進域Ｆに設定されてい
る場合には変速センサ３７の計測値（Ｋ）を入力し、夫
々の値の差の絶対値が予め設定された値（Ｌ）より大き
い場合、及び、（Ｌ）と等しい場合に信号値（Ｊ）を制
御目標に設定して偏差が小さくなるよう変速モータ３６
の駆動方向を設定してリレー回路５９を制御する形態で
の変速作動を行うものとなっており（＃１０１〜＃１０
６ステップ）、又、変速レバー１７が後進位置Ｒに設定
されている場合には変速目標を最低速に設定してリレー
回路５９を制御する形態での変速作動を行うものとなっ
ている（＃１０７ステップ）。又、変速レバー１７が中
立位置Ｎに設定された場合には変速作動を行わないもの
となっている。

【００２５】強制上昇ルーチンは図９のフローチャート
に示すように、レバーセンサ２０からの信号、クラッチ
スイッチ３８からの信号、及び、リンクスイッチ２３か
らの信号に基づいて昇降レバー１４が自動位置にあり、
主クラッチが入り状態にあり、苗植付装置Ａが上限にな
いことが判別されている場合において、速度設定器２６
からの信号に基づいて変速レバー１７が前進域Ｆから中
立位置Ｎに操作されたことを判別した際には、電磁弁５
７を５００ミリ秒だけ上昇位置に操作するものとなって
いる（＃２０１〜＃２０４ステップ）。この処理は機体
３を後進させる際に苗植付装置Ａを強制的に上限まで上
昇させる制御に先立ってリフトシリンダ８の内圧を上昇
させておくことにより、整地フロート１２で苗植付装置
Ａを支持する荷重を低下させ、現実に変速レバー１７が
後進位置Ｒに設定されて電磁弁５７を上昇位置に操作し
た際に苗植付装置Ａが上昇を開始するタイミングを速め
るための処理である。尚、この制御では電磁弁５７を上
昇位置に操作して油圧シリンダ８の内圧の上昇を図る＃
２０５ステップで請求項１の与圧手段Ｅが構成されてい
る。

【００２６】次に、後進スイッチ２７がＯＮ操作された
場合には前記クラッチモータ５８の制御で植付クラッチ
Ｃを切り操作を開始した後に電磁弁５７を上昇位置に操
作し、この上昇制御でリンクスイッチ２３がＯＮ状態に
達すると電磁弁５７を中立位置に操作して苗植付装置Ａ
を上限位置に維持するものとなっている（＃２０５〜＃
２０９ステップ）。尚、苗植付装置Ａが上限位置まで強
制的に上昇した場合には前記強制昇降レバー１６を下降
位置Ｄに操作することで苗植付装置Ａを下降させ得るよ
う制御動作が設定されている（この下降制御は詳述せ
ず）。

【００２７】このように本発明では、前進方向に走行す
る状態の機体３を後進させる場合には、単一の変速レバ
ー１７を前進域Ｆから中立位置Ｎを通過して後進位置Ｒ
に操作するだけの操作で主クラッチを切り操作すること
なく機体３を後進させ得るものとなっており、このよう
に機体３を後進させる場合には変速レバー１７が前進域
Ｆから中立位置Ｎに設定されたタイミングで電磁弁５７
を制御してリフトシリンダ８の内圧を上昇させておくこ
とで、機体３を後進させる操作が短時間のうちに行われ
ても、機体３が後進を開始するタイミングでは苗植付装
置Ａを上昇させる作動を開始して苗植付装置Ａの整地フ
ロート１２の後端等を地上突出物に接触させ難いものと
なっている。

【００２８】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、図１０に示すようにリフトシリンダ８
の内圧を計測する圧力センサ６１を備え、変速レバー１
７が前進域Ｆから中立位置Ｎに操作された際には電磁弁
５７を上昇位置に操作すると共に、圧力センサ６１が所
定の圧力を計測するまで電磁弁５７を上昇位置に維持す
るよう制御動作を設定することでリフトシリンダ８の内
圧を苗植付装置Ａを上昇させない状態であり乍ら苗植付
装置Ａを上昇させる臨界の値に設定することを可能にし
て、変速レバー１７が後進位置Ｒに設定され現実に苗植
付装置Ａが上昇を開始するタイミングを一層速めるよう
構成して実施することも可能である。

【００２９】又、本発明では変速操作具１７が走行速度
の変速を行わずに走行機体３を前進させる前進位置Ｆ
と、走行機体３の走行を停止させる中立位置Ｎと、走行
機体３を後進させる後進位置Ｒとに切換自在に構成され
た変速系に適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】無段変速装置の側面図

【図３】昇降レバーの操作系の平面図

【図４】強制昇降レバー操作形態を示す側面図

【図５】変速レバーの操作系の平面図

【図６】ミッションケースの伝動系の概略を示す平面図

【図７】制御系のブロック回路図

【図８】変速ルーチンのフローチャート

【図９】強制上昇ルーチンのフローチャート

【図１０】別実施の形態の制御系のブロック回路図

【符号の説明】

３ 走行機体 ８ 油圧シリンダ １７ 変速操作具 ５４ 制御装置 ５７ 制御弁 Ａ 苗植付装置 Ｅ 与圧手段 Ｆ 前進位置 Ｎ 中立位置 Ｒ 後進位置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体の後端に対して油圧シリンダの
   駆動力で昇降自在に対地作業装置を連結すると共に、該
   走行機体を後進させる変速操作と連動して油圧シリンダ
   を制御して対地作業装置を所定高さまで上昇操作する制
   御装置を備えた作業機であって、 前記走行機体の走行方向を設定する変速操作系を、変速
   操作具の前進位置への操作で走行機体を前進させ、変速
   操作具の中立位置への操作で走行機体を停止させ、変速
   操作具の後進位置への操作で走行機体を後進させるよう
   構成し、対地作業装置を下降させた状態で変速操作具を
   前進位置から中立位置に操作した際には前記油圧シリン
   ダに対して前記対地作業装置を上昇作動させない程度の
   圧油を供給する与圧手段を備えている作業機。
2. 【請求項２】 前記与圧手段が、前記変速操作具を前進
   位置から中立位置に操作した際に前記油圧シリンダを制
   御する制御弁を短時間だけ上昇位置に操作して前記油圧
   シリンダに作動油を供給する制御作動を行うよう構成さ
   れている請求項１記載の作業機。
3. 【請求項３】 前記与圧手段が、前記変速操作具を前進
   位置から中立位置に操作した際に前記油圧シリンダを制
   御する制御弁を上昇位置に操作して前記油圧シリンダの
   内圧が所定値に達するまで作動油を供給する制御作動を
   行うよう構成されている請求項１記載の作業機。